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本文作者：今日头条
我们都知道，经典力学由于解决不了黑体辐射和光速不变等问题，由此被迫终极了统治物理学的地位。由此引申出来的理论有相对论和量子力学，相对论解决了牛顿力学面临光速的诘难。而量子力学解决了牛顿力学面对黑体辐射的诘难。
可以说，量子力学适用于微观世界，相对论适用于宏观高速的世界。而牛顿力学就尴尬了，只能适用于低速宏观的世界。
量子力学描述的微观粒子的运动规律，而我们知道，中子星的密度很大。其实中子星是由于恒星引力坍缩导致的，宏观上体现在中子星密度很大，微观上看，中子星内部原子的核外电子坍缩到原子核内部了，电子和原子核内部的质子电性中和了，导致原子只存在不带电的中子了，所以这种天体叫中子星。
那我们又知道，中子星如果再坍缩，就有可能成为黑洞。反正黑洞奇点的密度要比中子星大的多，中子星这样的密度都把原子结构压垮了，那么原子结构在黑洞奇点处早已崩溃。而量子力学不正是描述的是亚原子，原子，电子级别的粒子运动的规律的理论吗？既然在黑洞内部都不存在原子结构了，那么量子力学自然会失效，这就要求新的理论诞生来阐述黑洞内部的奇点。
相对论主要是描述达到光速10%以上的高速运动的世界。而至于奇点内部究竟是怎样的世界，我们全然不知，可以预判，相对论也将失效，毕竟黑洞内部的物质不是我们现在感受到的这样的。相对论和量子力学都是基于黑洞视界以外的物质世界归纳出的理论。如果再把这些理论演绎到黑洞上，那势必是不行的!
我们知道，量子力学是描述微观世界的理论，它描述的微观世界是离散的，对于微观粒子组成的宏观物质，就不适用了，至少存在局限性。
而相对论是宏观理论，它描述的宏观世界是连续的，对于微观世界也不适用，也存在局限性。而黑洞奇点，在目前的理论看来，具有极小的直径，还拥有巨大的质量，目前描述为密度无穷大。
可是极小尺度是量子力学的使用范畴，而巨大质量是相对论的描述范畴，两者各据一词，相对论和量子力学各自的适用范围，同时出现在了一起！
导致两个理论在描述奇点的时候，存在分歧，两者的矛盾非常突出，尤其是一个理论描述离散，一个理论描述连续，所以说两者在奇点处都失效了，两者都不能准确描述奇点的性质。
或许两者在奇点处统一成了一个理论，只是目前这个理论还未被人类知道；又或许在奇点处，所有物理学理论都失效，黑洞就是一个纯粹的破坏机器，能粉碎一切的机器。
物理学上的奇点指的是空间和时间被无限压缩，密度和引力无限大的一点，在天文学上特指1946年伽莫夫的宇宙大爆炸模型的起点和广义相对论的一个解——黑洞的终点。
广义相对论是关于时空曲率的当代最准确的引力理论，但只适用于宏观宇宙，量子力学是关于微观粒子世界的物理理论，但并没有包含引力，这两大理论是不协调的，物理学家费尽心思想融合两大理论，但至今未成功。所谓的寻找大统一理论就是想统一广义相对论和量子力学，其中，超弦理论是最有希望的备选理论，但超弦理论太超前，以现在的科学技术还无法验证这个理论，想了解的可以看格林的《宇宙的琴弦》。
奇点，由于无限小（至少现在是这么认为），必定需要微观层面的量子力学描述，但奇点的超强引力，量子力学无能为力。广义相对论可以描述奇点的引力（时空曲率），但对量子层面无能为力，这就造成现在没有一种理论工具可以准确描述奇点，这是当代理论物理学的尴尬之处。
失效指的就是这个意思。同时，由于在奇点处失效，也反应了广义相对论和量子力学的缺陷，是不完整的理论，但统一两者看来好遥遥无期，也许在不远的将来，来一场20世纪初的物理学革命，那时候，可能对奇点会有更深入的了解。
PS：未经同意不得转载（图片来源网络）
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发表于 2018-3-10 13:45:31
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